AMBE-1000聲碼器芯片簡介及其在語音通信系統中的應用

AMBE-1000是一款成熟的雙工聲碼器芯片。該芯片采用AMBE語音編碼算法，編碼速率為2.4～9.6kb/s。AMBE(Advanced Multi-Band Excitation)算法是MBE(Multi-Band Excitation)算法的改進和擴充。MBE語音編碼算法是將語音譜按基音頻率分成若干個帶，對各個帶的信號中清音/濁音(V、UV)分別處理，最后將各個帶信號疊加，形成全帶合成語音。AMBE-1000聲碼器在低速率和較強背景噪聲下具有比較好的語音質量，從而使其在車、船載移動衛星語音通信系統中得到廣泛應用。Inmarat(國際海事衛星組織)已把AMBE-1000應用于其各代衛星語音通信系統中，該芯片還可應用于語音壓縮與存儲等系統。本文把AMBE-1000應用于語音通信系統，提出了具體實現方案，給出了其電話用戶接口回路、PCM語音數字化編碼回路和AMBE-1000支持電路。

　　1 AMBE-1000簡介

　　1.1 AMBE-1000的主要特點

　　(1)具有高語音質量、低速率的全雙工編碼器。編碼速率從2.4kb/s至9.6kb/s可變，語音質量和其它聲碼器的比較如圖1所示。　　

　　從圖1可以看出，在4.8kb/s的編碼速率下，AMBE-100有很好的語音質量;在2.4kb/s的編碼速率下，該芯片產生的語音比GSM語音還好。

　　(2)有較強的抗背景噪聲能力，有FEC功能，有良好的抗信道干擾能力，具體如圖2所示。

　　從圖2可以看出，AMBE-1000算法的抗背景噪聲能力明顯比較性預測CELP等其它算法的高。

　　(3)具有功耗低的優點，還具有DTMF信號的檢測、識別、產生和發送以及話音激活、舒適噪音插入和回音消除等功能。

　　1.2 AMBE-1000的基本工作原理

　　AMBE-1000的AD/DA語音接口信號可以是標準的μ律或A律壓擴量化的PCM信號，也可以是14或16比特線性量化的PCM信號。壓縮語音數據的傳輸接口能夠設置為主動或被動方式，且數據可按串行或并行的方式傳輸。AMBE-1000提供了用來設置芯片默認工作狀態的一系列引腳，芯片加電時自動進入由引腳設置的默認狀態。這些設置包括AD/DA轉換格式、語音編碼速率、FEC速率、主動/被動方式、并/串數據方式、VAD使能、回音消除使能等。這些狀態可以通過硬件設置，也可以由軟件通過控制字進行更改。

　　AMBE-1000的數據格式可以是幀格式也可以是非幀格式，通常使用幀格式。對于幀格式，AMBE-1000以20ms為周期全雙工并行工作。在20ms之后，AMBE-1000將A/D轉換器送來的數字化語音壓縮，按其幀格式打包后送到編碼輸出緩沖器，并將解碼器輸入緩沖器的數據包解壓還原送向D/A轉換器，從而完成對數字語音的編、解碼。